(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）第１パターンを基板に転写することであって、前記第１パターンは少なくともＮ個のアライメントマークを含み、各アライメントマークは、前記第１パターン内の各所定の名目位置に位置決めされる、転写することと、
ｂ）Ｎ個のアライメントマークの位置を測定すること、および、アライメントマークの前記各名目位置と該アライメントマークの前記各測定された位置とを比較することによって、前記Ｎ個のアライメントマークのそれぞれについて前記各名目位置からのアライメントマーク変位を決定することと、
ｃ）前記Ｎ個のアライメントマーク変位にモデルを当てはめることと、
ｄ）前記第１パターンに対して第２パターンを位置合わせするために、前記当てはめられたモデルを使用して前記第２パターンを前記基板に転写することと、
ｅ）前記第２パターンに対する前記第１パターンの相対位置を測定することによってオーバレイエラーを測定することであって、前記オーバレイエラーは第１パターンと第２パターンとの間の完璧なアライメントに対する前記第２パターンの変位を表す、測定することと、
ｆ）前記当てはめられたモデルに応じたアライメントマークの前記位置と、該アライメントマークの前記各測定された位置とを比較することによって、前記Ｎ個のアライメントマークのそれぞれについてモデルエラーを決定することと、
ｇ）前記決定されたモデルエラーと前記オーバレイエラーとを比較することと、
ｈ）モデルエラーとオーバレイエラーとの前記比較に基づいて、前記対応するオーバレイエラーを修正するような前記Ｎ個のアライメントマークそれぞれの有用性を決定することと、を含む、
方法。
【請求項２】
前記第１パターンには少なくともＭ個の第１オーバレイマークが設けられ、各第１オーバレイマークは前記第１パターン内の所定位置に配置され、
前記第２パターンには、前記少なくともＭ個の第１オーバレイマークに対応する第２オーバレイマークが設けられ、それにより第１および第２オーバレイマークの対を形成し、前記オーバレイエラーは、対応する第２オーバレイマークに対する第１オーバレイマークの相対的位置を測定することによって測定される、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記Ｎ個のアライメントマークのそれぞれは、第１および第２オーバレイマークの対応する対を有するため、各モデルエラーは対応するオーバレイエラーを有し、前記モデルエラーを前記オーバレイエラーと比較することは、前記モデルエラーを前記対応するオーバレイエラーと比較することを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記モデルエラーを前記対応するオーバレイエラーと比較することは、前記モデルエラーの大きさを前記対応するオーバレイエラーの大きさと比較すること、および／または、前記モデルエラーの方向を前記対応するオーバレイエラーの方向と比較することを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記モデルエラーおよびオーバレイエラーは、それぞれ、モデルエラーベクトルおよびオーバレイエラーベクトルとして定義され、オーバレイを修正するようなアライメントマークの前記有用性は、モデルエラーベクトルと対応するオーバレイエラーベクトルの間の角度の余弦、および／または、前記モデルエラーベクトルと前記オーバレイエラーベクトルの前記大きさの比率の組み合わせに基づく、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記モデルエラーおよびオーバレイエラーは、それぞれ、モデルエラーベクトルおよびオーバレイエラーベクトルとして定義され、前記モデルエラーを前記対応するオーバレイエラーと比較することは、モデルエラーベクトルと対応するオーバレイエラーベクトルとの間のベクトル差を評価することを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項７】
オーバレイを修正するようなアライメントマークの前記有用性は、前記ベクトル差の大きさに基づく、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記第１パターンを転写すること、位置を測定すること、モデルを当てはめること、第２パターンを転写すること、オーバレイエラーを測定すること、モデルエラーを決定すること、および、エラーを比較することは、複数の異なる基板に対して実行され、品質係数は、前記複数の基板上の前記Ｎ個のアライメントマークのそれぞれについて決定され、前記品質係数は、オーバレイを修正するような特定の基板のアライメントマークの前記有用性を表し、前記有用性を決定することにおいてオーバレイを修正するようなアライメントマークの前記有用性は、前記複数の基板を通して同一のアライメントマークに関連付けられた前記品質係数の平均および／または標準偏差に基づく、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
オーバレイの補正に対するアライメントマークの前記有用性を決定した後の前記方法は、リソグラフィ装置を、前記第１パターンを転写すること、位置を測定すること、モデルを当てはめること、および第２パターンを転写することを実行するように構成するステップを含み、
モデルは、前記モデルへの入力として重み付けされたアライメントマーク変位を使用して前記アライメントマーク変位に当てはめられ、前記重み付けは、前記対応する有用性に基づくため、有用性の高いアライメントマークは、有用性の低いアライメントマークよりも前記当てはめられたモデルに対して大きな貢献を有する、
請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
重み付けは、重み付け係数を使用して実行され、前記重み付け係数は、対応する有用性が所定の閾値よりも大きい場合は１であり、対応する有用性が所定の閾値未満である場合は０である、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記有用性は、前記アライメントマーク変位に当てはめられた第１モデルを使用して決定され、その後、前記リソグラフィ装置は、前記第１パターンを転写すること、位置を測定すること、モデルを当てはめること、および前記第１モデルよりも高度な第２モデルを使用して第２パターンを転写することを実行するように構成される、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記リソグラフィ装置が、生産目的で、前記第１パターンを転写すること、位置を測定すること、モデルを当てはめること、および第２パターンを転写することを連続的に実行している間、前記オーバレイエラーを測定すること、モデルエラーを決定すること、前記エラーを比較すること、および前記有用性を決定することが、前記有用性と、ひいては前記モデルに入力される前記アライメントマーク変位の前記重み付けとを更新するように規則的に実行される、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
リソグラフィ装置とオーバレイ測定システムとの組み合わせにおいて、前記リソグラフィ装置は、
‐放射ビームを調整する照明システムと、
‐パターニングデバイスを支持するサポートであって、前記パターニングデバイスは前記放射ビームの断面にパターンを付与してパターン付き放射ビームを形成することができる、サポートと、
‐基板を保持するように基板テーブルと、
‐前記基板のターゲット部分上に前記パターン付き放射ビームを投影する投影システムと、
‐基板上のアライメントマークの位置を測定するアライメントセンサを有するアライメントシステムと、
‐前記基板上の前記アライメントマークの前記測定された位置に基づいて、基板に対する前記パターン付き放射ビームの位置を制御するリソグラフィ装置制御ユニットと、を備え、
前記オーバレイ測定システムは、基板上の２つのパターン間の相対位置を測定するオーバレイセンサと、前記測定された相対位置に基づいてオーバレイエラーを決定するオーバレイ測定制御ユニットと、を備え、
前記リソグラフィ装置は、
ａ）第１パターンを基板に転写することであって、前記第１パターンは少なくともＮ個のアライメントマークを含み、各アライメントマークは、前記第１パターン内の各所定の名目位置に位置決めされる、転写することと、
ｂ）Ｎ個のアライメントマークの位置を測定すること、および、アライメントマークの前記各名目位置と該アライメントマークの前記各測定された位置とを比較することによって、前記Ｎ個のアライメントマークのそれぞれについて前記各名目位置からのアライメントマーク変位を決定することと、
ｃ）前記Ｎ個のアライメントマーク変位にモデルを当てはめることと、
ｄ）前記第１パターンに対して第２パターンを位置合わせするために、前記当てはめられたモデルを使用して前記第２パターンを前記基板に転写することと、を実行するように構成され、
前記オーバレイ測定システムは、
ｅ）前記第２パターンに対する前記第１パターンの相対位置を測定することによってオーバレイエラーを測定することであって、前記オーバレイエラーは第１パターンと第２パターンとの間の完璧なアライメントに対する前記第２パターンの変位を表す、測定することと、
ｆ）前記当てはめられたモデルに応じたアライメントマークの前記位置と、該アライメントマークの前記各測定された位置とを比較することによって、前記Ｎ個のアライメントマークのそれぞれについてモデルエラーを決定することと、
ｇ）前記決定されたモデルエラーと前記オーバレイエラーとを比較することと、
ｈ）前記モデルエラーとオーバレイエラーとの比較に基づいて、前記対応するオーバレイエラーを修正するような前記Ｎ個のアライメントマークそれぞれの有用性を決定することと、を実行するように構成される、
組み合わせ。
【請求項１４】
前記オーバレイ測定システムによって決定された前記アライメントマークの前記有用性は、前記リソグラフィ装置制御ユニットに提供され、前記リソグラフィ装置制御ユニットは、重み付けされたアライメントマーク変位をモデルへの入力として使用して前記アライメントマーク変位に前記モデルを当てはめることにより、前記モデルを当てはめることを実行するように構成され、前記重み付けは、前記アライメントマークの前記対応する有用性に基づくため、有用性の高いアライメントマークは、有用性の低いアライメントマークよりも前記当てはめられたモデルに対して大きな貢献を有する、請求項１３に記載の組み合わせ。
【請求項１５】
前記オーバレイ測定システムは、前記オーバレイエラーを測定すること、モデルエラーを決定すること、前記決定されたモデルエラーを比較すること、および前記有用性を決定することを、前記アライメントマークの前記有用性と、ひいては前記アライメントマーク変位の前記重み付けも規則的に更新するために、規則的に実行するように構成される、請求項１４に記載の組み合わせ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
[0001]  本出願は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、２０１２年５月２９日出願の米国仮特許出願６１／６５２，６６９号の利益を主張する。
【０００２】
[0002]  本発明は、オーバレイの補正に対するアライメントマークの有用性を決定するための方法、および、この方法を実行することが可能なリソグラフィ装置とオーバレイ測定システムとの組み合わせに関する。
【背景技術】
【０００３】
[0003]  リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板上、通常、基板のターゲット部分上に付与する機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に用いることができる。そのような場合、ＩＣの個々の層上に形成される回路パターンを生成するために、マスクまたはレチクルとも呼ばれるパターニングデバイスを用いることができる。このパターンは、基板（例えば、シリコンウェーハ）上のターゲット部分（例えば、ダイの一部、または１つ以上のダイを含む）に転写することができる。通常、パターンの転写は、基板上に設けられた放射感応性材料（レジスト）層上への結像によって行われる。一般には、単一の基板が、連続的にパターニングされる隣接したターゲット部分のネットワークを含んでいる。従来のリソグラフィ装置としては、ターゲット部分上にパターン全体を一度に露光することにより各ターゲット部分を照射する、いわゆるステッパ、および放射ビームによってある特定の方向（「スキャン」方向）にパターンをスキャンすると同時に、この方向に平行または逆平行に基板をスキャンすることにより各ターゲット部分を照射する、いわゆるスキャナが含まれる。パターンを基板上にインプリントすることにより、パターニングデバイスから基板にパターンを転写することも可能である。
【０００４】
[0004]  複数のパターンが順次基板に転写される場合、後続のパターンどうしを互いに対して位置合わせすることが望ましいことがある。後続のパターンを、前回転写されたパターンに位置合わせするには、前回転写されたパターンの場所を知ることが重要である。ウェーハ上のパターンの位置を決定するために、基板上の所定の位置には、パターンの一部としてアライメントマークが転写される。アライメントマークの位置を測定することにより、基板に前回転写されたパターンに対して後続のパターンを転写するのに使用可能な情報を得ることができる。
【０００５】
[0005]  前回転写されたパターンに対して後続のパターンを正確に転写するために必要な、前回転写されたパターンの位置情報は、通常、アライメントマークの位置を測定することにより得られた位置情報に対して一対一で対応しない。これは、パターンの全面積がアライメントマークを配置するのに使用できるわけではないからである。結果的に、アライメントマークは、通常、パターンのエッジ上またはいわゆるスクライブライン内に配置される一方、デバイスの製造に使用されるパターンの中央領域は、互いに対して位置合わせされることが重要である。
【０００６】
[0006]  これを解決するために、アライメントマークの測定位置にモデルを当てはめることができる。その後、このモデルを使用して、前回転写されたパターンに対して後続のパターンを正確に転写するために使用可能な前回転写されたパターンの位置情報を推定することができる。
【０００７】
[0007]  例えば、アライメントマークは、名目位置（ｘｃ、ｙｃ）に位置決めされ得る。アライメントマークの位置を測定し、測定された位置を名目位置と比較することにより、名目位置からのアライメントマークの変位（ｄｘ、ｄｙ）が得られる。この変位は、変位を並進、拡大、および回転によって表す線形６パラメータモデルを使用することにより、基板上の全ての点における変位を予測するために使用することができる。１つのアライメントマークの各測定について、以下の式を形成することができる。
【数１】
0005816772.tif 000002
この式において、ｘｃおよびｙｃは、測定が行われた名目位置の座標、Ｃｘはｘ方向の並進、Ｃｙはｙ方向の並進、Ｍｘはｘ方向の拡大、Ｍｙはｙ方向の拡大、Ｒｘはｚ軸を中心としたｘ軸の回転、Ｒｙはｚ軸を中心としたｙ軸の回転、そして、ｄｘ、ｄｙはそれぞれ、名目位置からのｘ方向およびｙ方向へのアライメントマークの変位である。
【０００８】
[0008]  これらの式を基板上の全てのマークついて書き出すと、以下のシステムが導かれる。
【数２】
0005816772.tif 000003
行列ベクトル表記法において、
【数３】
0005816772.tif 000004
であるように見え、行列Ａは２Ｎ×６のサイズを有する（Ｎは、使用されたアライメントマークの数である）。
【０００９】
[0009]  （Ｃｘ、Ｃｙ、Ｍｘ、Ｍｙ、ＲｘおよびＲｙ）に当てはまるモデルパラメータを発見できるようにするには、これらの式のうち少なくとも６つ（つまり、３回の測定）が必要である。通常、パラメータより多い回数の測定が利用可能である。これにより、過剰決定された連立方程式が解かれるが、この行列において、行は列よりも多い。これらの連立方程式の解は、公知の最小二乗法を使用して発見することができる。これは、以下のように書き表すことができる。
【数４】
0005816772.tif 000005
【００１０】
[0010]  次に転写される２つのパターン間のアライメントがどれほどうまくいったかを決定するため、つまり、次に転写される２つのパターン間のオーバレイを決定するために、両パターンには対応するオーバレイマークが設けられ、一方のパターン内のオーバレイマークの位置が、他方のパターンの対応するオーバレイマークに対して測定できるようにする。
【００１１】
[0011]  オーバレイは、オーバレイエラーとして表され、オーバレイエラーは、一方のパターンにおける一点の、別の層内の対応する点との完全なアライメントからの偏差を表す。
【００１２】
[0012]  結果として、完璧なオーバレイの場合、ゼロオーバレイエラーとなり、非ゼロオーバレイエラーの場合、オーバレイが完璧でないことを示す。非ゼロオーバレイエラーは、以下のエラー原因から生じ得る。
‐アライメントマークの位置の測定における測定エラー（例えば、非対称性などのプロセスに起因するエラー）
‐アライメントマークを名目位置に配置する際の配置エラー（例えば、温度、圧力などのランダムな変動に起因する）
‐オーバレイエラーを測定する際の測定エラーであって、オーバレイマークを配置する際の配置エラーと、一方のパターンにおけるオーバレイマークの位置を他方のパターン内の対応するオーバレイマークに対して測定する際の測定エラーとに分けられる、測定エラー
‐アライメントマークの測定された変位にモデルを当てはめる際のモデルエラー
【００１３】
[0013]  上記のエラー原因に対処するために、前述した線形モデルに対してより多くの測定データを使用しても、モデルの精度が向上することはなく、生産性の損失を引き起こすおそれがある。より多くの測定データを使用すると、データ内のランダムエラーまたはセミランダムエラーが平均化されるため、これらのエラーがオーバレイに対して大きな影響を持たなくなるといった利点がある。
【００１４】
[0014]  他のエラー原因と比べて最も大きな影響を有し得るモデルエラーは、モデルを改善することによって（例えば、より高度なアライメントモデルを使用することによって）対処することができる。線形モデルの代わりに、異なるモデルを使用することが提案されてきた。その例として、高次多項式モデル、動径基底関数、および拡張領域アライメントが挙げられる。
【００１５】
[0015]  しかし、そのようなより高度なアライメントモデルが使用される場合、平均化が小さくなるため、他のエラー原因のオーバレイエラーに対する影響がより顕著になる。換言すると、全てのアライメントマークの性能はこのアライメントマークの場所周辺のオーバレイに直接的な影響を有する。その結果、より高度なモデルへ切り替えても、オーバレイの改善にはつながらないことがある。
【００１６】
[0016]  したがって、アライメントマークの場所を最適に選択し、適切に機能するアライメントマークのみを使用することがより一層重要になる。このことは、実用において、測定された変位がアライメントマークの実際の変位を良好に表しているアライメントマークのみを使用することが望ましい場合があることを意味している。
【発明の概要】
【００１７】
[0017]  オーバレイを改善する方法を提供することが望ましく、より特定的には、より高度なアライメントモデルを使用してオーバレイの改善を可能にする方法を提供することが望ましく、さらに特定的には、オーバレイを改善するために使用可能なアライメントマークを最適に選択することができる方法を提供することが望ましい。
【００１８】
[0018]  本発明の一実施形態では、以下に示す工程を備えた方法が提供される。これらの工程には、ａ）第１パターンを基板に転写することであって、第１パターンは少なくともＮ個のアライメントマークを含み、各アライメントマークは、第１パターン内の各所定の名目位置に位置決めされる、転写することと、ｂ）Ｎ個のアライメントマークの位置を測定すること、および、アライメントマークの各名目位置とこのアライメントマークの各測定された位置とを比較することによって、Ｎ個のアライメントマークのそれぞれについて各名目位置からのアライメントマーク変位を決定することと、ｃ）Ｎ個のアライメントマーク変位にモデルを当てはめることと、ｄ）第１パターンに対して第２パターンを位置合わせするために、当てはめられたモデルを使用して第２パターンを基板に転写することと、ｅ）第２パターンに対する第１パターンの相対位置を測定することによってオーバレイエラーを測定することであって、オーバレイエラーは第１パターンと第２パターンとの間の完璧なアライメントに対する第２パターンの変位を表す、測定することと、ｆ）当てはめられたモデルに応じたアライメントマークの位置と、アライメントマークの各測定された位置とを比較することによって、Ｎ個のアライメントマークのそれぞれについてモデルエラーを決定することと、ｇ）決定されたモデルエラーとオーバレイエラーとを比較することと、ｈ）モデルエラーとオーバレイエラーとの比較に基づいて、対応するオーバレイエラーを修正するようなＮ個のアライメントマークそれぞれの有用性を決定することと、が含まれる。
【００１９】
[0019]  一実施形態において、基板は工程ａ）とｂ）の間に処理される。
【００２０】
[0020]  本発明の別の実施形態では、リソグラフィ装置とオーバレイ測定システムとの組み合わせが提供され、リソグラフィ装置は、
‐基板を保持する基板テーブルと、
‐基板のターゲット部分上にパターン付き放射ビームを投影する投影システムと、
‐基板上のアライメントマークの位置を測定するアライメントセンサを有するアライメントシステムと、
‐基板上のアライメントマークの測定された位置に基づいて、パターン付き放射ビームの基板に対する位置を制御するリソグラフィ装置制御ユニットと、を備え、
オーバレイ測定システムは、基板上の２つのパターン間の相対位置を測定するオーバレイセンサと、測定された相対位置に基づいてオーバレイエラーを決定するオーバレイ測定制御ユニットと、を備え、
リソグラフィ装置は、本発明に係る方法の工程ａ）〜ｄ）を実行するように構成され、オーバレイ測定システムは、本発明に係る方法の工程ｅ）〜ｈ）を実行するように構成される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
[0021]  本発明のいくつかの実施形態を、単なる例として、添付の概略図を参照して以下に説明する。これらの図面において同じ参照符号は対応する部分を示す。
【００２２】
【図１】[0022]  図１は、本発明の一実施形態に係るリソグラフィ装置を示す。
【図２】[0023]  図２は、別々の位置におけるアライメントマークの中心を示す
【図３Ａ】[0024]  図３Ａは、第１パターンの第１オーバレイマークが第２バターンの第２オーバレイマークに完璧に位置合わせされた状態を示す。
【図３Ｂ】[0025]  図３Ｂは、理想的でない状態の第１オーバレイマークと第２オーバレイマークとの間の関係を示す。
【図４】[0026]  図４は、モデルエラーとオーバレイエラーの比較を示す。
【図５】[0027]  図５は、リソグラフィ装置とオーバレイ測定システムとの相互作用を概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
[0028]  図１は、本発明の一実施形態に係るリソグラフィ装置を概略的に示している。このリソグラフィ装置は、
‐放射ビームＢ（例えば紫外線またはＥＵＶ放射）を調整するように構成された照明システム（イルミネータ）ＩＬと、
‐パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡを支持するように構築され、かつ特定のパラメータに従ってパターニングデバイスを正確に位置決めするように構成された第１ポジショナＰＭに連結されたサポート構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴと、
‐基板（例えば、レジストコートウェーハ）Ｗを保持するように構築され、かつ特定のパラメータに従って基板を正確に位置決めするように構成された第２ポジショナＰＷに連結された基板テーブル（例えば、ウェーハテーブル）ＷＴａまたはＷＴｂと、
‐パターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢに付けられたパターンを基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば、１つ以上のダイを含む）上に投影するように構成された投影システム（例えば、屈折投影レンズシステム）ＰＳと、を備える。
【００２４】
[0029]  照明システムとしては、放射を誘導し、整形し、かつ／または制御するために、屈折型、反射型、磁気型、電磁型、静電型、またはその他のタイプの光コンポーネント、あるいはそれらのあらゆる組合せなどのさまざまなタイプの光コンポーネントを含むことができる。
【００２５】
[0030]  サポート構造は、パターニングデバイスを支持する、つまりパターニングデバイスの重量を支える。サポート構造は、パターニングデバイスの向き、リソグラフィ装置の設計、および、パターニングデバイスが真空環境内で保持されているか否かなどの他の条件に応じた態様で、パターニングデバイスを保持する。サポート構造は、機械式、真空式、静電式またはその他のクランプ技術を使って、パターニングデバイスを保持することができる。サポート構造は、例えば、必要に応じて固定または可動式にすることができるフレームまたはテーブルであってもよい。サポート構造は、パターニングデバイスを、例えば、投影システムに対して所望の位置に確実に置くことができる。本明細書において使用される「レチクル」または「マスク」という用語はすべて、より一般的な「パターニングデバイス」という用語と同義であると考えるとよい。
【００２６】
[0031]  本明細書において使用される「パターニングデバイス」という用語は、基板のターゲット部分内にパターンを作り出すように、放射ビームの断面にパターンを与えるために使用できるあらゆるデバイスを指していると、広く解釈されるべきである。なお、留意すべき点として、放射ビームに付与されたパターンは、例えば、そのパターンが位相シフトフィーチャまたはいわゆるアシストフィーチャを含む場合、基板のターゲット部分内の所望のパターンに正確に一致しない場合もある。通常、放射ビームに付けたパターンは、集積回路などのターゲット部分内に作り出されるデバイス内の特定の機能層に対応することになる。
【００２７】
[0032]  パターニングデバイスは、透過型であっても、反射型であってもよい。パターニングデバイスの例としては、マスク、プログラマブルミラーアレイ、およびプログラマブルＬＣＤパネルが含まれる。マスクは、リソグラフィでは公知であり、バイナリ、レべンソン型(alternating)位相シフト、およびハーフトーン型(attenuated)位相シフトなどのマスク型、ならびに種々のハイブリッドマスク型を含む。プログラマブルミラーアレイの一例では、小型ミラーのマトリックス配列が用いられており、各小型ミラーは、入射する放射ビームを様々な方向に反射させるように、個別に傾斜させることができる。傾斜されたミラーは、ミラーマトリックスによって反射される放射ビームにパターンを付ける。
【００２８】
[0033]  本明細書において使用される「投影システム」という用語は、使われている露光放射にとって、あるいは液浸液の使用または真空の使用といった他の要因にとって適切な、屈折型、反射型、反射屈折型、磁気型、電磁型、および静電型光学系、またはそれらのあらゆる組合せを含むあらゆる型の投影システムを包含していると広く解釈されるべきである。本明細書において使用される「投影レンズ」という用語はすべて、より一般的な「投影システム」という用語と同義であると考えるとよい。
【００２９】
[0034]  本明細書に示されているとおり、リソグラフィ装置は、透過型のもの（例えば、透過型マスクを採用しているもの）である。また、リソグラフィ装置は、反射型のもの（例えば、上述のプログラマブルミラーアレイを採用しているもの、または反射型マスクを採用しているもの）であってもよい。
【００３０】
[0035]  リソグラフィ装置は、２つ（デュアルステージ）以上の基板テーブル（および／または２つ以上のマスクテーブル）を有する型のものであってもよい。そのような「マルチステージ」機械においては、追加のテーブルは並行して使うことができ、または予備工程を１つ以上のテーブル上で実行しつつ、別の１つ以上のテーブルを露光用に使うこともできる。図１の例における２つの基板テーブルＷＴａおよびＷＴｂは、これを例示している。本明細書に開示される発明は、独立型として使用することができるが、特に、シングルステージまたはマルチステージのいずれかのプレ露光測定段階において追加的な機能を提供することができる。
【００３１】
[0036]  また、リソグラフィ装置は、投影システムと基板との間の空間を満たすように、比較的高屈折率を有する液体（例えば水）によって基板の少なくとも一部を覆うことができるタイプのものであってもよい。また、リソグラフィ装置内の別の空間（例えば、マスクと投影システムとの間）に液浸液を加えてもよい。液浸技術は、投影システムの開口数を増加させることで当技術分野において周知である。本明細書において使用される「液浸」という用語は、基板のような構造物を液体内に沈めなければならないという意味ではなく、単に、露光中、投影システムと基板との間に液体があるということを意味するものである。
【００３２】
[0037]  図１を参照すると、イルミネータＩＬは、放射源ＳＯから放射ビームを受ける。例えば、放射源がエキシマレーザである場合、放射源とリソグラフィ装置は、別個の構成要素であってもよい。そのような場合には、放射源は、リソグラフィ装置の一部を形成しているとはみなされず、また放射ビームは、放射源ＳＯからイルミネータＩＬへ、例えば、適切な誘導ミラーおよび／またはビームエキスパンダを含むビームデリバリシステムＢＤを使って送られる。その他の場合においては、例えば、放射源が水銀ランプである場合、放射源は、リソグラフィ装置の一体部分とすることもできる。放射源ＳＯおよびイルミネータＩＬは、必要ならばビームデリバリシステムＢＤとともに、放射システムと呼んでもよい。
【００３３】
[0038]  イルミネータＩＬは、放射ビームの角強度分布を調節するアジャスタＡＤを含むことができる。一般に、イルミネータの瞳面内の強度分布の少なくとも外側および／または内側半径範囲（通常、それぞれσ-outerおよびσ-innerと呼ばれる）を調節することができる。さらに、イルミネータＩＬは、インテグレータＩＮおよびコンデンサＣＯといったさまざまな他のコンポーネントを含むことができる。イルミネータを使って放射ビームを調整すれば、放射ビームの断面に所望の均一性および強度分布をもたせることができる。
【００３４】
[0039]   放射ビームＢは、サポート構造（例えば、マスクテーブルＭＴ）上に保持されているパターニングデバイス（例えば、マスクＭＡ）上に入射して、パターニングデバイスによってパターン形成される。マスクＭＡを通り抜けた後、放射ビームＢは投影システムＰＳを通過し、投影システムＰＳは、基板Ｗのターゲット部分Ｃ上にビームの焦点をあわせる。第２ポジショナＰＷおよび位置センサＩＦ（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ、または静電容量センサ）を使って、例えば、さまざまなターゲット部分Ｃを放射ビームＢの経路内に位置決めするように、基板テーブルＷＴａ／ＷＴｂを正確に動かすことができる。同様に、第１ポジショナＰＭおよび別の位置センサ（図１には明示的に示されていない）を使い、例えば、マスクライブラリから機械的に取り出した後またはスキャン中に、マスクＭＡを放射ビームＢの経路に対して正確に位置決めすることもできる。通常、マスクテーブルＭＴの移動は、第１ポジショナＰＭの一部を形成するロングストロークモジュール（粗動位置決め）およびショートストロークモジュール（微動位置決め）を使って達成することができる。同様に、基板テーブルＷＴａ／ＷＴｂの移動も、第２ポジショナＰＷの一部を形成するロングストロークモジュールおよびショートストロークモジュールを使って達成することができる。ステッパの場合は（スキャナとは対照的に）、マスクテーブルＭＴは、ショートストロークアクチュエータのみに連結されてもよく、または固定されてもよい。マスクＭＡおよび基板Ｗは、マスクアライメントマークＭ１およびＭ２と、基板アライメントマークＰ１およびＰ２とを使って、位置合わせされてもよい。例示では基板アライメントマークが専用ターゲット部分を占めているが、基板アライメントマークをターゲット部分とターゲット部分との間の空間内に置くこともできる（これらは、スクライブラインアライメントマークとして公知である）。同様に、複数のダイがマスクＭＡ上に設けられている場合、マスクアライメントマークは、ダイとダイの間に置かれてもよい。
【００３５】
[0040]  例示の装置は、以下に説明するモードのうち少なくとも１つのモードで使用できる。 
１．ステップモードにおいては、マスクテーブルＭＴおよび基板テーブルＷＴａ／ＷＴｂを基本的に静止状態に保ちつつ、放射ビームに付けられたパターン全体を一度にターゲット部分Ｃ上に投影する（すなわち、単一静的露光）。その後、基板テーブルＷＴａ／ＷＴｂは、Ｘおよび／またはＹ方向に移動され、それによって別のターゲット部分Ｃを露光することができる。ステップモードにおいては、露光フィールドの最大サイズによって、単一静的露光時に結像されるターゲット部分Ｃのサイズが限定される。
２．スキャンモードにおいては、マスクテーブルＭＴおよび基板テーブルＷＴａ／ＷＴｂを同期的にスキャンする一方で、放射ビームに付けられたパターンをターゲット部分Ｃ上に投影する（すなわち、単一動的露光）。マスクテーブルＭＴに対する基板テーブルＷＴａ／ＷＴｂの速度および方向は、投影システムＰＳの（縮小）拡大率および像反転特性によって決めることができる。スキャンモードにおいては、露光フィールドの最大サイズによって、単一動的露光時のターゲット部分の幅（非スキャン方向）が限定される一方、スキャン動作の長さによって、ターゲット部分の高さ（スキャン方向）が決まる。
３．別のモードにおいては、プログラマブルパターニングデバイスを保持した状態で、マスクテーブルＭＴを基本的に静止状態に保ち、また基板テーブルＷＴａ／ＷＴｂを動かす、またはスキャンする一方で、放射ビームに付けられているパターンをターゲット部分Ｃ上に投影する。このモードにおいては、通常、パルス放射源が採用されており、さらにプログラマブルパターニングデバイスは、基板テーブルＷＴａ／ＷＴｂの移動後ごとに、またはスキャン中の連続する放射パルスと放射パルスとの間に、必要に応じて更新される。この動作モードは、前述の型のプログラマブルミラーアレイといったプログラマブルパターニングデバイスを利用するマスクレスリソグラフィに容易に適用することができる。
【００３６】
[0041]  上述の使用モードの組合せおよび／またはバリエーション、あるいは完全に異なる使用モードもまた採用可能である。
【００３７】
[0042]  リソグラフィ装置ＬＡは、いわゆるデュアルステージタイプのものであり、２つの基板テーブルＷＴａおよびＷＴｂならびに２つのステーション（露光ステーションおよび測定ステーション）を有し、基板テーブルはこれらのステーション間で交換することができる。露光ステーションにおいて、一方の基板テーブル上の１つの基板が露光されている間、測定ステーションにおいては他方の基板テーブル上に別の基板がロードされ、多様な準備工程を行うことができるようになっている。準備工程は、レベルセンサＬＳを使用して基板の表面をマッピングすることと、アライメントセンサＡＳを使用して基板上のアライメントマーカの位置を測定することとを含み得る。これにより、装置のスループットを実質的に増加させることができる。位置センサＩＦが測定ステーションおよび露光ステーションにある間に基板テーブルの位置を測定できない場合、第２位置センサを設けて、両ステーションにおいて基板テーブルの位置を追跡することができるようにしてもよい。
【００３８】
[0043]  装置は、さらに、記載される多様なアクチュエータおよびセンサの全ての移動および測定を制御するリソグラフィ装置制御ユニットＬＡＣＵを備える。ＬＡＣＵは、装置の動作に関連する所望の計算を実施するための信号処理能およびデータ処理能も含む。実用において、制御ユニットＬＡＣＵは、それぞれが装置内のサブシステムまたはコンポーネントのリアルタイムデータ取得、処理および制御を取り扱う多数のサブユニットから成るシステムとして実現されることになる。例えば、１つの処理サブシステムは、基板ポジショナＰＷのサーボ制御専用であり得る。別個の複数のユニットが、粗アクチュエータおよび微細アクチュエータ、または異なる軸を扱ってもよい。別のユニットは、位置センサＩＦの読み出し専用であってもよい。装置の統括制御は、これらのサブシステム処理ユニット、オペレータ、およびリソグラフィ製造プロセスに関与する他の装置と通信する中央処理ユニットによって制御され得る。
【００３９】
[0044]  図２は、基板上の別々の位置におけるアライメントマークの中心をより具体的に示す概略図である。アライメントマークは、第１パターンの一部として基板に転写される。アライメントマークは回折格子であってよく、アライメントセンサＡＳはこの格子に光を放射し、格子で回折された光の干渉パターンを検出することができる。つまり、格子の位置を決定するために１次、３次、および／または、さらに高次で回折されたサブビームが使用される。その場合、アライメントセンサＡＳは、格子に向けて光を放射する光源と、回折光を検出するディテクタとを備える。
【００４０】
[0045]  ＣＥは、基板上の参照点に対する、基板上の名目位置におけるアライメントマークの幾何学的中心の場所を示す。この名目位置は、第１パターンが付与された放射ビームに基板を露光した際にアライメントマークが転写される基板上の位置として定義される。
【００４１】
[0046]  露光後、基板は様々なプロセスにかけられ、その結果、基板が変形することがある。この変形により、参照点に対するアライメントマークの場所が変化、つまり変位し得る。その一例が、基板の処理後のアライメントマークの幾何学的中心を示す参照符号ＣＥ’として図２に例示されている。
【００４２】
[0047]  図１のアライメントセンサＡＳのようなセンサは、アライメントマークの位置を測定するように構成される。アライメントマークの中心の測定位置は、参照符号ＣＥ’’で示されている。完璧な状態では、測定位置ＣＥ’’は、変位後の位置ＣＥ’に等しい。しかし、全てのセンサに固有の測定エラーと、処理によって生じたアライメントマークの非対称的な変形に起因するエラーとによって、測定位置ＣＥ’’は、通常、図２に示すように変位後の位置ＣＥ’に等しくない。
【００４３】
[0048]  通常、少なくともＮ個のアライメントマークが基板上に設けられ、Ｎ個のアライメントマークの中心位置が測定される。ここで、Ｎは２以上の値を有する正の整数である。アライメントマークの中心位置の測定は、Ｎ個のアライメントマークのそれぞれについて二度の測定（例えば、ｘ方向に一度の測定とｙ方向に一度の測定）の実行を要する場合があるが、一度の測定（例えば、対応する適切なセンサを使用した斜めアライメントマークの一度の測定）で行うこともできる。
【００４４】
[0049]  次に、測定位置ＣＥ’’を名目位置ＣＥと比較することにより、アライメントマークの変位が決定され得る。変位は、名目位置と比較した相対座標（ｄｘ、ｄｙ）を有するベクトルＶ１として示され得る。図２では、この変位は、１つのアライメントマークについてのみ示されているが、当然のことながら、このプロセスはＮ個のアライメントマークのそれぞれに実行され、Ｎ個のアライメントマークのそれぞれに関する結果は異なり得る。
【００４５】
[0050]  Ｎ個のアライメントマークの測定位置を使用して第２パターンを基板に転写する（Ｎ個のアライメントマークの測定位置を使用して第２パターンを第１パターンに位置合わせする）ために、測定された変位（ｄｘ、ｄｙ）にモデルを当てはめる。モデルの一例として、本発明の背景技術において既に説明したように、少なくとも３つのアライメントマークの変位（ｄｘ、ｄｙ）に基板の並進、拡大、および回転を示す６パラメータ線形モデルを当てはめるものがある。しかし、高次多項式モデル、動径基底関数、拡張領域アライメントなどの高次のアライメントモデルもまた可能である。
【００４６】
[0051]  線形モデルの例では、それぞれがｘ方向の測定とｙ方向の測定の両方の対象となる３つ以上のアライメントマークをモデルへの入力として使用する場合、過剰決定された連立方程式を解くことが必要になる。その結果として、このモデルは、全てのアライメントマークの変位に正確に当てはまる可能性は低いため、当てはめられたモデルに従って、図２に示すアライメントマークの中心のモデル化された変位は、ＭＤにより示され得る（図２参照）。このアライメントマークのモデル化された位置ＭＤは、本例では、測定位置ＣＥ’’に等しくなく、このモデル化された位置ＭＤと測定位置ＣＥ’’との間の差に基づいて、モデルエラーＭＥを決定することができる。図２において、モデルエラーは、ベクトルとして示されているため、ｘ方向のモデルエラーとｙ方向のモデルエラーに関する情報を含んでいる。
【００４７】
[0052]  モデルが当てはめられると、当てはめられたモデルからの情報（例えば、モデルパラメータ）を使用して第２パターンを基板に転写することができる。その後、モデルは、処理後の基板の変形を考慮に入れて第１パターンに対して第２パターンを位置合わせするために使用される。
【００４８】
[0053]  第２パターンを基板に転写した後、第１パターンに対する第２パターンの相対位置を測定することにより、第１パターンと第２パターンとの間のオーバレイを確認することができる。これは、例えば、オーバレイ測定システムを使用して行われ得る。オーバレイを測定するために、第１パターンおよび第２パターンには、それぞれ、第１オーバレイマークおよび第２オーバレイマークが設けられる。対応する第２オーバレイマークに対する第１オーバレイマークの相対位置を決定することにより、第１パターンと第２パターンとの間の完璧なオーバレイからの偏差、つまり一方のパターンの他方のパターンに対する変位を表すオーバレイエラーを決定することができる。
【００４９】
[0054]  一実施形態において、第１パターンの位置を決定するのに使用されたアライメントマークはオーバレイエラーを測定するためにも使用されるため、第１パターンの位置を測定するために使用された第１パターン内のアライメントマークも第１オーバレイマークとして機能し、第２パターンの位置を測定するために使用された第２パターン内のアライメントマークも第２オーバレイマークとして機能する。しかし、アライメントマークと第１および第２オーバレイマークとが、互いの近くに位置決めされることが望ましい（必須ではない）別個のマークであることもまた可能である。
【００５０】
[0055]  図３Ａは、第１オーバレイマークＦＯＰおよび第２オーバレイマークＳＯＰの一例を示している。本例において、第１および第２オーバレイマークは、サイズの異なる正方形の箱であり、それぞれの箱の幾何学的中心ＳＥ１、ＳＥ２は、図３Ａに示すような完璧なオーバレイでは同一位置に存在するべきである。
【００５１】
[0056]  一実施形態において、第１パターンには、少なくともＭ個の第１オーバレイマーク（例えば、第１オーバレイマークＦＯＰとして具現化される）が設けられ得る。ここで、各第１オーバレイマークは、第１パターン内の所定の位置に配置され、Ｍは２以上の正の整数である。第２パターンには、少なくともＭ個の第１オーバレイマークに対応する第２オーバレイマーク（例えば、第２オーバレイマークＳＯＰとして具現化される）が設けられ得る。これにより、第１オーバレイマークと第２オーバレイマークの対が形成される。一実施形態において、ＭはＮに等しいため、各アライメントマークは第１および第２オーバレイマークの対応する対を有し、互いに近くに位置づけられ得るため、アライメントマークから得られる情報は、第１および第２オーバレイマークの対から得られる情報に実質的に対応する。
【００５２】
[0057]  図３Ｂは、図２のアライメントマークに関連付けられた第１オーバレイマークの幾何学的中心ＳＥ１および第２オーバレイマークの幾何学的中心ＳＥ２のみを示し、明確性の理由から、これらの中心に関連付けられた対応するオーバレイマークは示していない。モデルエラーＭＥと、実際の中心ＣＥ’と測定された中心ＣＥ’’との間の測定エラー（例えば、アライメントマークの非対称性に起因する）とによって、オーバレイは図中の離れた中心ＳＥ１およびＳＥ２に示されるように、完璧にはならない。中心ＳＥ１およびＳＥ２の相対的な位置を測定すると、中心ＳＥ１に対する中心ＳＥ２の相対的な測定位置を示す中心ＳＥ２’によって示されるように、測定エラーが取り込まれることがある。完璧なオーバレイの場合、中心ＳＥ１およびＳＥ２は重なり合うべきであるから、オーバレイエラーは、この場合、中心ＳＥ１に対する中心ＳＥ２の変位として表すことができる。この変位は、ベクトルＶ２に等しいと測定される。したがって、測定されたオーバレイエラーは、中心ＳＥ１に対する中心ＳＥ２の実際の変位に等しくない場合があることに留意されたい。これは、オーバレイマークの非対称性およびオーバレイ測定システムの測定エラーによって生じ得る。
【００５３】
[0058]  本例の場合、図２のアライメントマークと、図３Ａおよび図３Ｂのオーバレイマークは、基板上で互いの近くに存在することが想定されるため、それらから得られる情報は、互いに比較することができる。図４は、図２のモデルエラーＭＥ２と、図３Ｂの関連したオーバレイエラーＶ２を、モデルエラーＭＥとオーバレイエラーＶ２とを比較するための同一起点を有するベクトルとして示している。この比較から、それぞれのアライメントマークについて、オーバレイエラーの補正に対するアライメントマークの有用性を示す品質係数を決定することができる。アライメントマークが有用であるには、ベクトルＶ２およびＭＥは、ほぼ同一の大きさで実質的に同一方向に延在すべきである。したがって、互いに垂直で、かつ／または、大きさが顕著に異なるベクトルは、有用性が低い。
【００５４】
[0059]  そして、品質係数は、モデルエラーＭＥの大きさとオーバレイエラーＶ２の大きさの比較、ならびに、モデルエラーベクトルＭＥの方向とオーバレイベクトルＶ２の方向の比較に基づき得る。モデルエラーの方向は、例えば、２つのベクトルＭＥとＶ２の間に存在する角度αの余弦を決定することによって、オーバレイエラーの方向と比較することができる。ベクトルＭＥおよびＶ２が、それぞれ相対座標（ｘ１、ｙ１）および（ｘ２、ｙ２）を有する場合、角度αの余弦は以下の式で表すことができる。
【数５】
0005816772.tif 000006
【００５５】
[0060]  大きさは、例えば、最小の大きさと最大の大きさとの間の比率ｒに注目することで比較することができ、式の形態として以下が得られる。
【数６】
0005816772.tif 000007
ここで、品質係数は、例えば、余弦とｒとの積として表すことができる。角度αの余弦と比率ｒは、品質係数の別個の評価基準として使用されてもよく、これら２つの任意の他の組み合わせとして使用されてもよい。
【００５６】
[0061]  品質係数は、余弦とｒとの積として表される場合、最も有用性の高いアライメントマークには１または−１の値がつき、最も有用性の低いアライメントマークには０の値がつく。値が１であるか、−１であるかは、オーバレイエラーがいかに測定されたかによる。図３Ｂにおいてオーバレイエラーは、中心ＳＥ１から中心ＳＥ２’に向かうベクトルとして表されている。ただし、中心ＳＥ２’から中心ＳＥ１に向かうベクトルもまたオーバレイエラーを表し、この場合のベクトルは図示されたベクトルＶ２に対して１８０°回転される。ベクトルＶ２の方向に応じて、最も有用性の高いアライメントマークには１または−１の値がつく。
【００５７】
[0062]  ベクトルＭＥおよびＶ２の方向および大きさは、ベクトルＭＥとベクトルＶ２との間の差を示す差分ベクトルＤＶ（つまり、ベクトルＤＶは、一方のベクトルを他方のベクトルから差し引くことにより得られる）に注目することによっても比較することができる。差分ベクトルＤＶは、図４にも示されている。
【００５８】
[0063]  品質係数は、例えば、差分ベクトルＤＶの大きさに基づき得る。差分ベクトルＤＶの大きさが大きいほど、オーバレイの補正に対するアライメントマークの有用性は低い。例えば、図４の差分ベクトルＤＶの大きさＥｄは、以下の式で表すことができる。
【数７】
0005816772.tif 000008
さらに、同一の第１および第２パターン使用した複数の基板に対する統計を使用し、アライメントマークの有用性を決定するための上述した評価基準の平均および標準偏差を決定することも可能である。統計を使用する利点は、比較的大きい標準偏差を示し、ゆえに信頼性が低いアライメントマークでも、識別することができ、かつ一度の測定のみを使用して最初に決定したよりも有用性が低いと認識することができる点である。したがって、平均は品質係数として使用されるが、標準偏差によって、アライメントマークの信頼性またはロバスト性の評価に追加のフィルタまたは評価基準が付け加えられる。
【００５９】
[0064]  アライメントマークの有用性は、このアライメントマークを使用してパターンを基板に転写するリソグラフィ装置において利用することができる。リソグラフィ装置制御ユニットは、本発明に係る方法に基づき、オーバレイの補正に最も有用性が高いと認められるＮ個のアライメントマークのサブセットのみを使用するように構成され得る。
【００６０】
[0065]図５に示される一例では、リソグラフィ装置制御ユニットＬＡＣＵがリソグラフィ装置ＬＡ（例えば、図１のリソグラフィ装置）における様々なプロセスを制御するように構成されることが概略的に示されている。このリソグラフィ装置制御ユニットは、
‐基板に第１パターンを提供するためにリソグラフィ装置を制御するように構成され、この第１パターンは、少なくともＮ個のアライメントマークを含み、各アライメントマークは、第１パターン内のそれぞれの所定の名目位置に配置されており、
‐アライメントセンサ（例えば、図１のアライメントセンサＡＳ）を使用してＮ個のアライメントマークの位置を測定し、Ｎ個のアライメントマークのそれぞれについて、アライメントマークの名目位置と、このアライメントマークの対応する測定位置とを、例えば測定位置から名目位置を差し引くなどして比較することにより、各名目位置からのアライメントマーク変位を決定するように構成され、
‐基板の全ての点における変位を推測することができるように、Ｎ個のアライメントマーク変位にモデルを当てはめるように構成され、かつ、
‐第１パターンに対して第２パターンを位置合わせするために当てはめられたモデルを使用して、基板に第２パターンを転写するためにリソグラフィ装置を制御するように構成される。
【００６１】
[0066]  基板に第２パターンを転写した後、基板は、オーバレイ測定制御ユニットＯＭＣＵにより制御されるオーバレイ測定システムＯＭＳに搬送される。リソグラフィ装置制御ユニットＬＡＣＵは、オーバレイ測定制御ユニットＯＭＣＵにアライメントマークに関する情報を提供することになる。この情報提供は、例えば、当てはめられたモデルおよびＮ個のアライメントマークの測定位置に関する情報を提供し、オーバレイ測定制御ユニットが当てはめられたモデルに従い、アライメントマークの位置をアライメントマークの各測定位置と比較することによってＮ個のアライメントマークのそれぞれについてモデルエラーを決定できるようにするか、あるいは、リソグラフィ装置制御ユニットＬＡＣＵが、当てはめられたモデルに従い、アライメントマークの位置をこのアライメントマークの各測定位置と比較することによりＮ個のアライメントマークのそれぞれについてモデルエラーを決定し、決定されたモデルエラーを入力としてオーバレイ測定制御ユニットに提供する。
【００６２】
[0067]  オーバレイ測定制御ユニットは、第２パターンに対する第１パターンの相対位置を測定することにより、オーバレイエラーを測定するためにオーバレイ測定システムを制御するように構成される。このオーバレイエラーは、第１パターンと第２パターンの間の完璧なアライメントに対する第２パターンの変位を示すものである。一実施形態において、オーバレイ測定制御ユニットは、基板上の複数の位置、より特定的にはＮ個のアライメントマークに対応する複数の位置でオーバレイエラーを測定するため、アライメントマークごとのオーバレイエラーを決定することができる。
【００６３】
[0068]  続いて、Ｎ個のアライメントマークに関するモデルエラーは、対応するオーバレイエラーと比較され、Ｎ個のアライメントマークのそれぞれについて、オーバレイの補正に対する有用性が決定され得る。この情報は、後続のパターニングプロセスにおいて、Ｎ個のアライメントマーク変位のサブセットにモデルが当てはめられるように、リソグラフィ装置制御ユニットＬＡＣＵにフィードバックされる。このサブセットには、オーバレイ測定制御ユニットによって決定された最も有用性の高いアライメントマークからのデータが含まれる。
【００６４】
[0069]  サブセットを使用する代わりに、Ｎ個全てのアライメントマークをモデルへの入力として使用してもよいが、アライメントマークに対応するデータは、有用性の高いアライメントマークが有用性の低いアライメントマークよりも当てはめられたモデルに大きく影響するように、決定された有用性に従って重み付けされ得る。この重み付けは、有用性が高くなるほど値が大きくなる重み付け係数を使用して実施され得る。重み付けの結果、実用上は、一部のアライメントマークの重み付け係数が略ゼロに成り得るため、サブセットのみが使用されることもある。換言すると、重み付け係数は、対応する有用性が所定の閾値よりも高い場合１であり、対応する有用性が所定の閾値未満である場合０である。
【００６５】
[0070]  オーバレイ測定制御ユニットＯＭＣＵによってリソグラフィ装置制御ユニットＬＡＣＵに送信されたアライメントマークの有用性に関する情報は、アライメントマークからのデータが、確実に、オーバレイを補正するために最適に使用されるように定期的に更新され得る。この更新は、アライメントマークの有用性を決定し、かつリソグラフィ装置制御ユニットＬＡＣＵに送信された情報を更新するために、基板を定期的にオーバレイ測定システムに搬送することのみを要する。結果として、当初非常に有用性が高いと識別されたアライメントマークが有用性の低いアライメントマークへと徐々に変化することや、その逆もあり得るため、この情報を定期的に更新することで、アライメントマークの使用法に変化を生じさせ、オーバレイエラーが時間の経過とともに顕著に悪化しないといった効果がもたらされることになる。
【００６６】
[0071]  一実施形態において、オーバレイの補正に対するアライメントマークの有用性を決定するためにアライメントマーク変位をモデル化するために使用されるモデルは、製造モードで通常使用されるモデルと同一でない可能性がある。例えば、アライメントマークの有用性は、上述したように線形の６パラメータモデルを使用して決定され得る一方、通常の製造モードでは、リソグラフィ装置制御ユニットは、高次多項式モデルまたは動径基底関数に基づくモデルなど、より高度なモデルを使用する。
【００６７】
[0072]  本発明に係る方法は、線形モデルにも使用することができるが、高度なモデルを使用することで最も大きな利点がもたらされる。これは、高度なモデルでは、アライメントマークの実際の位置からの偏差は、オーバレイに対してより大きい影響を有し、線形モデルほどは平均化されないため、アライメントマークの最適な選択は、線形モデルを使用する場合よりも、高度なモデルを使用する場合に、オーバレイにより大きく影響する。
【００６８】
[0073]  本明細書において、ＩＣ製造におけるリソグラフィ装置の使用について具体的な言及がなされているが、本明細書記載のリソグラフィ装置が、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用のガイダンスパターンおよび検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッド等の製造といった他の用途を有し得ることが理解されるべきである。当業者にとっては当然のことであるが、そのような別の用途においては、本明細書で使用される「ウェーハ」または「ダイ」という用語はすべて、それぞれより一般的な「基板」または「ターゲット部分」という用語と同義であるとみなしてよい。本明細書に記載した基板は、露光の前後を問わず、例えば、トラック（通常、基板にレジスト層を塗布し、かつ露光されたレジストを現像するツール）、メトロロジーツール、および／またはインスペクションツールで処理されてもよい。適用可能な場合には、本明細書中の開示内容を上記のような基板プロセシングツールおよびその他の基板プロセシングツールに適用してもよい。さらに基板は、例えば、多層ＩＣを作るために複数回処理されてもよいので、本明細書で使用される基板という用語は、すでに多重処理層を包含している基板を表すものとしてもよい。
【００６９】
[0074]   光リソグラフィの関連での本発明の実施形態の使用について上述のとおり具体的な言及がなされたが、当然のことながら、本発明は、他の用途、例えば、インプリントリソグラフィに使われてもよく、さらに状況が許すのであれば、光リソグラフィに限定されることはない。インプリントリソグラフィにおいては、パターニングデバイス内のトポグラフィによって、基板上に創出されるパターンが定義される。パターニングデバイスのトポグラフィは、基板に供給されたレジスト層の中にプレス加工され、基板上では、電磁放射、熱、圧力、またはそれらの組合せによってレジストは硬化される。パターニングデバイスは、レジストが硬化した後、レジスト内にパターンを残してレジストの外へ移動される。
【００７０】
[0075]  本明細書で使用される「放射」および「ビーム」という用語は、紫外線（ＵＶ）（例えば、３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、または１２６ｎｍの波長、またはおよそこれらの値の波長を有する）、および極端紫外線（ＥＵＶ）（例えば、５〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）、ならびにイオンビームや電子ビームなどの微粒子ビームを含むあらゆる種類の電磁放射を包含している。
【００７１】
[0076]  「レンズ」という用語は、文脈によっては、屈折、反射、磁気、電磁気、および静電型光コンポーネントを含む様々な種類の光コンポーネントのいずれか１つまたはこれらの組合せを指すことができる。
【００７２】
[0077]  以上、本発明の具体的な実施形態を説明してきたが、本発明は、上述以外の態様で実施できることが明らかである。例えば、本発明は、上記に開示した方法を表す１つ以上の機械読取可能命令のシーケンスを含むコンピュータプログラムの形態、またはこのようなコンピュータプログラムが記憶されたデータ記憶媒体（例えば、半導体メモリ、磁気ディスクまたは光ディスク）の形態であってもよい。
【００７３】
[0078]  上記の説明は、制限ではなく例示を意図したものである。したがって、当業者には明らかなように、添付の特許請求の範囲を逸脱することなく本記載の発明に変更を加えてもよい。
【図１】
0005816772.tif 000009
【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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